柴油是通过自燃而燃烧的，所以它的燃点较低220度左右便可发生自燃；而汽油机是通过火花塞助燃的，所以它的燃点则高达410至430度之间。汽油易挥发，柴油不易挥发。
汽油由原油分馏及重质馏分裂化制得。原油加工过程中，蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、催化重整、烷基化等单元都产出汽油组分，但辛烷值不同，如直馏汽油辛烷值低，不能单独作为发动机燃料。
柴油由原油、页岩油等经直馏或裂化等过程制得。根据原油性质的不同，有石蜡基柴油、环烷基柴油、环烷-芳烃基柴油等。
汽油中的碳原子较少，为8-10个，柴油为12-15，所以柴油蕴涵的能量较高。柴油不用点火，在较高的压力下自燃，所以它的效率较高(其实最高利用率不过30%)，但是它十分的笨重，噪音又大。